空地协同移动群智感知研究综述

移动群智感知是一种新兴的感知模式,通过复用现有大量空地移动感知资源,从而实现低成本、大规模的城市感知。因此,联合利用空地移动感知资源实现空地协同移动群智感知,对提高移动感知资源的利用率,促进智慧城市发展具有重要意义。为此,对近年来空地协同移动群智感知研究工作进行综述。首先介绍空地协同移动群智感知兴起的背景和发展现状;然后分别从基于地面移动设备和基于空中移动设备两个维度对现有的移动群智感知研究工作进行分析,总结当前存在的问题;最后提出空地协同移动群智感知在跨平台的用户信息学习、跨空地的移动设备调度、跨任务的感知资源分配3个未来重要的研究方向,为相关研究人员提供有价值的参考。     

面向实时路况的云端调度算法研究

针对现有的出行信息服务系统存在实时路况数据源不足、可视化感知手段缺乏、交互协作能力薄弱等问题, 通过提升信息分享“端”的路况实景获取能力及信息分发“云”端的智能调度能力, 设计了一种面向实时路况移动感知的出行信息服务系统交互模型MMTIS, 以及基于“云”端调度模型的实现算法, 进行了仿真实验及移动终端样机测试, 研制完成了一套出行信息服务平台, 并开展了应用推广。     

基于订阅发布的空气质量监测系统的设计实现

近几年空气污染愈发严重,空气质量问题不容小觑。本文设计并实现了基于订阅发布的空气质量监测系统,包括便携式、低功耗的传感器模块,发布订阅服务端系统和跨平台移动客户端。其中,底层传感器节点是以Arduino扩展板进行编程集成的,能够通过若干个感知设备对空气中CO、PM2.5、PM10、03、VOC、NO2、温湿度等进行监测。同时传感器节点和移动端能通过无线、有线、蓝牙等方式与发布订阅服务器系统进行通信,接收服务端推送的订阅或发布信息,移动端接收感知信息后,可实时动态展示空气质量信息和城市天气信息,以便用户随时监测空气质量。     

移动计算环境下的个人化服务发布和组装

随着移动计算技术的发展,移动设备用户可以服务的方式共享移动设备及其周围设备的计算能力和计算资源.然而,移动设备的私有性、资源受限性以及移动性等特征使得这种基于移动设备提供的个人化服务在发布和组装方面存在着一些特殊问题,例如用户隐私、移动设备资源消耗、网络环境变化引起的失效问题等.针对以上这些问题,提出一种移动计算环境下的个人化服务发布和组装方法.该方法在个人化服务发布过程中引入了服务意愿的概念,并在服务选择过程中综合考虑了服务意愿和服务效用.此外,还提出了资源感知的心跳机制来定期更新服务选择所依赖的设备及服务状态信息,从而解决由于网络环境变化等引起的服务失效问题.基于该方法,提出了一个基于JADE和OSGi的实现框架.通过一个案例分析,验证了所提出的实现框架的有效性以及在移动计算环境下考虑服务意愿的合理性.     

煤矿信息全面感知与智慧决策系统

针对目前煤矿安全生产过程中存在煤矿信息感知能力差、决策水平低的问题,提出了一种煤矿信息全面感知与智慧决策系统。该系统由胶囊网络层、数据传输层和云服务层组成:胶囊网络层由人员位置与行为感知胶囊、设备状态感知胶囊、环境感知胶囊构成,实现煤矿"人、机、环"全面感知;数据传输层采用无线传感器网络与有线网络结合的方法来实现煤矿井下数据可靠传输;云服务层通过基于随机森林的智慧决策机制为煤矿生产高效、可靠决策提供了保障。实验结果验证了该系统的有效性。     

基于短信息服务的通用型数据监控系统的研制及应用

短信息服务(short message service,SMS)广泛被应用于移动设备间收发文本信息,具有低成本、使用方便、网络覆盖广和可靠性高等诸多优点,在工业设备远程监控领域具有广阔的应用空间;数据监控系统通常针对某一个或者一类设备而设计,其通用性和可移植性通常较差,对一般用户而言,开发门槛和成本较高;讲述了采用VC6.0和Access数据库实现基于SMS的通用型远程数据记录和实时监控系统,通过恰当的数据结构设计和模块化编程,屏蔽了硬件差别,大大降低了用户的开发成本和开发难度,快速实现手持设备对一般工业设备的实时数据监控.     

基于SOA的设备综合故障诊断系统研究

针对分散、异构设备的故障诊断系统和设备全生命周期内故障诊断信息交互难的问题,建立了基于SOA(Service-Oriented Architecture)的设备综合故障诊断系统架构;采用XML信息建模和描述的方法,建立标准化的故障诊断信息模型,实现测试与故障诊断信息的统一描述;以诊断推理机服务的实现为例,介绍了故障诊断Web服务的开发方法,较好地解决了故障诊断信息交互和诊断资源共享、重用等问题,有效地提高设备故障的诊断能力.     

基于可信计算技术的移动信息过滤系统设计与实现

随着移动智能设备应用的日渐普及,移动设备受到垃圾信息的骚扰也越来越多。本文针对这个问题,基于可信计算技术,提出了一种移动设备信息过滤系统。该系统使用移动设备的标识,生成用户身份认证,实现可信身份认证、可信操作认证和可信存储管理三个核心模块,并在此之上利用基于内容的过滤技术实现对移动设备的垃圾信息过滤。     

基于李雅普诺夫优化的移动群智感知在线任务分配策略

移动群智感知技术基于众包思想，募集移动感知设备对周围环境进行感知，能够使得环境感知和信息收集更加灵活、方便、高效。任务分配方案的合理性直接影响到感知任务能否成功，因此制定合理的任务分配方案是移动群智感知相关研究中的热点和重点。目前，移动群智感知系统中的任务分配方法多是离线的，针对的是单一类型的任务，但是在实际中，在线的、多类型的任务分配更贴近实际。因此，文中针对多类型任务，将移动群智感知技术应用于军事末端感知中，结合移动群智感知技术在军事领域的应用特点，对移动群智感知中的任务分配方法进行了研究，提出了面向系统效益的在线任务分配策略。文中建立了长期的、动态的在线任务分配系统模型，并以系统效益为优化目标，基于李雅普诺夫优化理论对问题进行了求解，实现了任务准入策略和任务分配方案的长期在线动态控制。实验结果表明，所提出的在线任务分配算法是有效可行的，能够在线、合理地分配到达移动群智感知系统的任务，保证任务队列的稳定性，且可以通过调整参数值增加系统效益。     

基于uSD的情境感知系统设计与实现*

基于移动终端、情境感知以及无线传感器网络的结合需求,提出了一种应用于移动终端的情境感知系统,包括若干无线传感器节点、情境感知及处理终端、应用服务及执行装置等。针对移动电子设备一般都不具备接入无线传感器网络所需功能单元的现状,利用uSD概念为移动终端设计了一个ZigBee通信功能扩展模块,使移动终端能够从无线传感器网络中获取情境信息,并提供相应的情境感知和处理功能。最后,设计了包含位置等信息的情境感知服务演示系统,初步验证了基于uSD的情境感知系统在移动终端上应用的新颖性和有效性。     

智能矿工装备系统的研究

针对目前煤矿普遍存在井下人员无法全面了解周围环境状况、安检人员缺少技术支撑装备、管理人员无法全面了解安全生产状况、应急救灾时缺少移动指挥信息装备等问题,提出了一种智能矿工装备系统的总体设计方案,介绍了该系统中的多环境参数采集器、手持智能终端、智能主机、无线基站等主要设备的功能及设计要求;指出该系统的关键技术和设计难点为井下移动环境场多参数感知、井下人体生命体征感知、灾变情况下井下移动无线自组网技术、矿井多系统信息融合与交互以及装备功耗、体积和重量,并针对这些问题提出了相应的解决方案;阐述了该系统在矿井日常管理、井下安检及井下应急救援指挥中的应用模式。     

基于SMS通用型远程无线监控系统的实现

SMS服务可以使用移动设备发送和接收文本信息,通讯费用低廉,使用方便,可靠性高。基于GSM移动通信网络的SMS服务功能,正不断向工业远程监控领域扩展,利用这项服务,对传统的单台工业设备系统实施远程网络监控越来越有必要。文中讲述了用GSM MODEM实现基于SMS的通用远程无线监控的具体硬件组成结构和软件编程方法,通过采用PLC通用的信号输入方式设计了数据采集电路,解决了监控系统的通用性问题,实现了使用手提电话或计算机对一般工业设备的远程无线监控。     

面向移动感知服务的数据隐私保护技术研究

为解决物联网移动感知服务的数据隐私安全问题,在分析移动感知服务框架及其隐私安全需求的基础上,设计了一个面向移动感知服务的数据隐私保护模型,并采用ε-差分隐私保护算法进行模型的实现与分析.安全性与性能分析表明,该保护模型可满足感知数据、查询请求、控制信息和查询结果等物联网移动感知服务数据的隐私安全保护需求.     

服务机器人导航与调度系统技术研究

针对服务机器人导航和调度系统问题进行了研究。首先根据事先确定的任务进行自主全局路径规划,移动机器人在执行路径跟踪时,还要不断感知周围的局部环境信息;其次,移动机器人不仅要避开附近的移动障碍物,而且要进行局部规划或局部路径修正;然后,完成了地图创建、机器人全局定位、规划局部路径并控制车体运动;最后,介绍了服务机器人调度系统终端软件。实现了机器人与调度系统的结合,完成通过调度系统进行机器人运动控制的功能。     

基于Lora的智慧农业移动端系统设计

针对现存农业物联网的各项问题,如前期开发和后期维护成本高、系统复杂农业生产人员难以在实际生产中使用,设计了基于Lora的智慧农业移动端系统。依托于Android系统,农业生产人员或研究人员只需在Andorid手机或其他Android终端安装软件,即可实现远程对农业物联网的查看与控制。移动终端以功能进行模块划分,分别为用户管理、数据监控、设备控制和系统设置四个模块。软件使用MVP架构,将数据与界面交互进行分离;使用WebSocket协议建立云服务与移动终端的全双工通信,实现云服务对移动终端的消息推送,使得用户可以实时取得环境信息以及底层设备的故障状态;通过Retrofit2发送HTTP请求实现用户管理和对底层设备的运行控制;使用HLS协议传输监控视频。测试联调表明移动终端运行稳定可靠,易于扩展。     

无线传感网中基于移动代理的在线再编程技术研究与实现

传感器节点再编程是无线传感器网络解决应用部署困难问题、提高系统可重用性的主要技术手段。如何高效低耗地实现无线传感网再编程是目前业界面临的难题。本文针对这些问题提出了基于移动代理的在线再编程技术。仿真实验表明,基于移动代理的在线再编程具有较高的系统效率和容错能力。     

智能环境基于用户交互模态的情境感知服务

智能环境系统构成的复杂性和大量的情境信息增加了为用户提供和布局服务的难度。情境感知服务系统能感知系统运行和人机交互情境,根据相应的决策机制选择适当的设备为用户提供服务,从而简化环境设施的功能布局。在决策过程中引入用户交互模态信息有利于系统根据用户的交互能力和对人机界面的偏好提供服务。把情境细分为用户信息、设备信息、软件信息和环境拓扑信息,针对智能环境提出了一种基于用户交互模态的情境感知服务系统,同时详细说明了利用该技术选择服务的推理过程及其应用方法。通过智慧家庭环境中的场景案例验证了该系统的有效性。     

基于移动Web服务的位置感知系统模型研究

针对位置感知系统在具有高度分布、自治,网络拓扑结构动态变化特性移动无线网络中应用的需求,在分析传统位置感知系统特点的基础上,本文提出利用移动Web服务技术构建位置感知系统模型的思路,设计了具有注册发布、发现匹配运算以及广播使用位置感知服务等功能的框架模型与服务交互模型,并实现了基本的算法.对于位置感知系统的理论与应用研究具有一定的参考价值.     

XML及GDI+在便携式电子相册中的应用

针对便携式电子相册的优越性,综合运用XML及GDI+技术在嵌入式移动设备上开发了电子相册系统.相册底层图片信息采用XML文件存储,图片文件单独放置在设定好的文件夹中进行管理,上层应用程序基于.NET平台使用C#编程,嵌入式移动设备以Windows CE 6.0作为软件开台,系统采用XML反序列化的方式获取XML文档数据,最后通过GDI+技术将图片信息显示到电子相册系统界面中,实现了图片的浏览和编辑.     

公务船艇通导设备信息服务集成研究与应用

针对公务船艇通导设备信息集成缺乏科学合理的技术标准、集成所需的技术条件有限等问题,研发了一个信息服务集成系统。该系统对信息服务的多态数据进行采集,并分析系统软件框架和分层结构模型;以服务集成建模、服务链和数据集成为关键技术,实现通导设备信息服务集成系统,并在几个具备条件的沿海地区和公务船艇大队推广和应用。该系统解决了设备信息孤立、多信息融合、接口集成等问题,提高了信息化执法的效率。